导图社区 细菌的遗传与变异
这是一个关于细菌的遗传与变异的思维导图,主要内容有细菌的变异现象、细菌遗传变异的物质基础、噬菌体极其对细菌遗传变异的影响、细菌变异的机制等。
编辑于2022-10-23 21:21:12 山东省细 菌 的 遗 传 与 变 异
细菌的变异现象
形态结构变异
多为非遗传性变异
毒力变异
毒力增强
毒力减弱
耐药性变异
细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药 的变异称为耐药性变异 例如抗生素
菌落变异
光滑型
粗糙型
细菌遗传变异的物质基础
细菌染色体
是一条环状双螺旋DNA长链,反复卷曲缠绕形成松散的网 状结构,外无核膜包裹,进附着在横膈中介体上或细胞膜上
质粒
概念
是细菌染色体外的遗传物质,是环状闭合的双链DNA 分子,经人工抽提后可变成开环状或线状,又大小两类
质粒DNA的特征
质粒具有自我复制的能力
质粒DNA所编码的基因产物能赋予细菌某些性状特征
质粒可以自行丢失与消除
质粒可通过接合、转化或转导等方式在细菌间转移
质粒的相容性与不相容性
与医学有关的质粒
致育质粒,又称F质粒
耐药性质粒
接合性耐药质粒
非接合性耐药质粒
毒力质粒或Vi质粒
细菌素质粒
代谢质粒
转座因子
概念
存在于细菌染色体或质粒上的一段特异的具有转位特性的独立的 DNA序列,能够在DNA分子中移动,不断改变它们在基因组的位置, 并且可从一个基因组转移到另一个基因组中
根据转座因子的基因大 小与所携带基因的性质
插入序列
转座子
前噬菌体
指整合于细菌基因组中的噬菌体基因组
整合子
一种可移动性基因元件,具有通过位点特异 性重组捕获并表达外源基因的独特结构性
噬菌体极其对细菌遗传变异的影响
概念
是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒
特征
感染微生物的病毒
具有病毒的基本特性
个体微小,可以通过细菌滤器
无细胞结构,主要由蛋白质构成的衣壳和包含于其中的核酸组成
只能在活的微生物细胞内复制增殖,是一种专性胞内寄生的微生物
有严格的宿主特异性
形态结构
蝌蚪形(多数)
微球形
细杆形
化学组成
核酸
是噬菌体的遗传物质
核酸类型为DNA 或RNA
蛋白质
构成噬菌体的头部衣壳与尾部,包括尾髓、 尾鞘、尾板、尾刺(短)和尾丝(长)
保护核酸,决定噬菌体外形和表面特征
具有抗原性和抵抗力
根据与宿主菌的相互关系分为
毒性噬菌体
在宿主菌内以复制方式进行增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌
温和噬菌体
噬菌体基因组整合于宿主菌染色体中,不产生子代噬菌体, 也不引起细菌裂解,但噬菌体DNA随细菌基因组的复制而复制, 并随细菌的分裂而分配至子代细菌的基因组中
三种存在状态
游离的具有感染性的噬菌体颗粒
宿主菌细胞质内类似质粒形式的噬菌体核酸
前噬菌体
温和噬菌体的基因组整合于宿主菌基因组中称前噬菌体
带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌
复制周期或溶菌周期
吸附
噬菌体表面蛋白与其宿主菌表面受体发生特异性接合的过程
穿入
通过尾鞘的收缩,将头部的核酸注入菌体内
生物合成
成熟与释放
细菌变异的机制
转化
供体菌被裂解后,游离的DNA片段被受体菌直接摄取,使受体菌获得新的性状
转化的DNA.片段称为转化因子
接合
细菌通过性菌毛相互连接沟通,将遗传物质(主要是质粒DNA)从供体菌转移给受体菌
接合性质粒
能通过接合方式转移的质粒
主要包括F质粒、R质粒、Col质粒和Vi质粒
非接合性质粒
不能通过性菌毛在细菌间转移的质粒
转导
以温和噬菌体为载体,将供体菌的一段DNA转移至受体菌内,使受体菌获得新的性状
根据转导的基因片段其性质和范围不同
普遍性转导(被包装的DNA片段可以是供体菌染色体或质粒上的任何部分)
局限性转导(前噬菌体从宿主菌染色体上脱落时发生偏差,转导至受体菌的 只限于前噬菌体两侧的供体菌染色体上的特定基因)
溶原性转换
原生质体融合
基因突变
突变是细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变
规律
自发突变与诱发突变
突变与选择
回复突变
基因来源 转移方式 转化 供体菌DNA片段 直接摄取 接合 供体菌DNA或质粒 性菌毛 转导 供体菌DNA 噬菌体为载体 溶原性转换 噬菌体 整合
细菌遗传变异在医学上的应用
在疾病诊断与防治中的应用
病原学诊断
特异性诊断
在检测致癌物质中的应用
在流行病学中的应用
在基因工程中的应用
在基因组学中的应用
细 菌 的 遗 传 与 变 异
细菌的变异现象
形态结构变异
多为非遗传性变异
毒力变异
毒力增强
毒力减弱
耐药性变异
细菌对某种抗菌药物由敏感变为耐药 的变异称为耐药性变异 例如抗生素
菌落变异
光滑型
粗糙型
细菌遗传变异的物质基础
细菌染色体
是一条环状双螺旋DNA长链,反复卷曲缠绕形成松散的网 状结构,外无核膜包裹,进附着在横膈中介体上或细胞膜上
质粒
概念
是细菌染色体外的遗传物质,是环状闭合的双链DNA 分子,经人工抽提后可变成开环状或线状,又大小两类
质粒DNA的特征
质粒具有自我复制的能力
质粒DNA所编码的基因产物能赋予细菌某些性状特征
质粒可以自行丢失与消除
质粒可通过接合、转化或转导等方式在细菌间转移
质粒的相容性与不相容性
与医学有关的质粒
致育质粒,又称F质粒
耐药性质粒
接合性耐药质粒
非接合性耐药质粒
毒力质粒或Vi质粒
细菌素质粒
代谢质粒
转座因子
概念
存在于细菌染色体或质粒上的一段特异的具有转位特性的独立的 DNA序列,能够在DNA分子中移动,不断改变它们在基因组的位置, 并且可从一个基因组转移到另一个基因组中
根据转座因子的基因大 小与所携带基因的性质
插入序列
转座子
前噬菌体
指整合于细菌基因组中的噬菌体基因组
整合子
一种可移动性基因元件,具有通过位点特异 性重组捕获并表达外源基因的独特结构性
噬菌体极其对细菌遗传变异的影响
概念
是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒
特征
感染微生物的病毒
具有病毒的基本特性
个体微小,可以通过细菌滤器
无细胞结构,主要由蛋白质构成的衣壳和包含于其中的核酸组成
只能在活的微生物细胞内复制增殖,是一种专性胞内寄生的微生物
有严格的宿主特异性
形态结构
蝌蚪形(多数)
微球形
细杆形
化学组成
核酸
是噬菌体的遗传物质
核酸类型为DNA 或RNA
蛋白质
构成噬菌体的头部衣壳与尾部,包括尾髓、 尾鞘、尾板、尾刺(短)和尾丝(长)
保护核酸,决定噬菌体外形和表面特征
具有抗原性和抵抗力
根据与宿主菌的相互关系分为
毒性噬菌体
在宿主菌内以复制方式进行增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌
温和噬菌体
噬菌体基因组整合于宿主菌染色体中,不产生子代噬菌体, 也不引起细菌裂解,但噬菌体DNA随细菌基因组的复制而复制, 并随细菌的分裂而分配至子代细菌的基因组中
三种存在状态
游离的具有感染性的噬菌体颗粒
宿主菌细胞质内类似质粒形式的噬菌体核酸
前噬菌体
温和噬菌体的基因组整合于宿主菌基因组中称前噬菌体
带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌
复制周期或溶菌周期
吸附
噬菌体表面蛋白与其宿主菌表面受体发生特异性接合的过程
穿入
通过尾鞘的收缩,将头部的核酸注入菌体内
生物合成
成熟与释放
细菌变异的机制
转化
供体菌被裂解后,游离的DNA片段被受体菌直接摄取,使受体菌获得新的性状
转化的DNA.片段称为转化因子
接合
细菌通过性菌毛相互连接沟通,将遗传物质(主要是质粒DNA)从供体菌转移给受体菌
接合性质粒
能通过接合方式转移的质粒
主要包括F质粒、R质粒、Col质粒和Vi质粒
非接合性质粒
不能通过性菌毛在细菌间转移的质粒
转导
以温和噬菌体为载体,将供体菌的一段DNA转移至受体菌内,使受体菌获得新的性状
根据转导的基因片段其性质和范围不同
普遍性转导(被包装的DNA片段可以是供体菌染色体或质粒上的任何部分)
局限性转导(前噬菌体从宿主菌染色体上脱落时发生偏差,转导至受体菌的 只限于前噬菌体两侧的供体菌染色体上的特定基因)
溶原性转换
原生质体融合
基因突变
突变是细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变
规律
自发突变与诱发突变
突变与选择
回复突变
基因来源 转移方式 转化 供体菌DNA片段 直接摄取 接合 供体菌DNA或质粒 性菌毛 转导 供体菌DNA 噬菌体为载体 溶原性转换 噬菌体 整合
细菌遗传变异在医学上的应用
在疾病诊断与防治中的应用
病原学诊断
特异性诊断
在检测致癌物质中的应用
在流行病学中的应用
在基因工程中的应用
在基因组学中的应用